קרינה אלקטרומגנטית או קרינת EM הם חלק מורגש מהספקטרום. זו סוג אחד של דרך להעביר אנרגיה בחלל. הצורות השונות של אלקטרומגנטית האנרגיה כוללת בעיקר חום מהאש, מאור השמש, מאנרגיית המיקרוגל בזמן בישול, מקרני רנטגן וכו 'צורות אנרגיה אלה שונות מאוד זו מזו אך הן מציגות תכונות גליות. למשל, אם נלך לשחות בים, אתה מזוהה בעבר עם גלים. גלים אלה הם רק צרות בתחום מסוים וגורמים לתנודות או לרטט. באופן דומה, גלים אלקטרומגנטיים קשורים זה לזה, אך הם נפרדים ומורכבים מ 222 גלים המתנודדים בזווית של 90 מעלות זה לזה. מערך הקרינה המלא של EM מכונה הספקטרום האלקטרומגנטי, והוא מופרד לחלקים שונים לפשט דברים כמו רדיו, אינפרא אדום, מיקרוגל , גלוי, קרני UV, קרני גמא, קרני רנטגן). זה קבוע כמו גם בלתי נגמר.
מהו ספקטרום אלקטרומגנטי?
ניתן להגדיר את המונח ספקטרום אלקטרומגנטי, התפלגות הקרינה האלקטרומגנטית כולה בהתבסס על אורך הגל והתדר של הגל. אף על פי שכל הגלים יכולים לנוע בחלל ריק במהירות האור בטווח רחב של תדרים, אורכי גל ואנרגיות פוטון. ספקטרום זה כולל את המרחק של כל הקרינה האלקטרומגנטית וכן תחומי משנה רבים, הנקראים בדרך כלל כמנות כמו קרינת UV, אור גלוי אחרת.
החלקים השונים של הספקטרום מאפשרים שמות שונים בהתאם לחוסר הבדלים בהתנהגות פליטה, העברה וספיגה של הגלים הנלווים. טווח התדרים של הספקטרום האלקטרומגנטי מנמוך לגבוה כולל בעיקר את כל הגלים כמו רדיו, IR וכו '.
כל הספקטרום האלקטרומגנטי מהתדר הנמוך ביותר לתדר הגבוה ביותר כולל בעיקר את כל קרינת ה- IR ברדיו, אור מורגש, קרינת UV, צילומי רנטגן וקרני גמא. כמעט כל אורכי הגל והתדרים משתמשים בקרינה אלקטרומגנטית שניתן להשתמש בהם לספקטרוסקופיה.
מאפיינים בסיסיים של גלים
המאפיינים הבסיסיים של גלים כוללים בעיקר משרעת, אורך גל ותדר. אנו יודעים עובדה זו, כי האור יכול להיות מורכב מקרינה אלקטרומגנטית אשר מטופלים לעיתים קרובות כתופעת גל. גל כולל את הנקודה הנמוכה ביותר המכונה שוקת והנקודה הגבוהה ביותר הידועה כפסגה. ה אמפליטודה הוא המרחק האנכי בין הטיה של פסגה לבין הציר המרכזי של הגל. מאפיינים אלו קשורים בעיקר לעוצמתם אחרת, בהירות הגל. המרחק האופקי בין שתי שוקות או פסגות עוקבות נקרא אורך הגל. זה מסומן לעתים קרובות עם הסמל λ (למבדה).
ניתן לחשב את אנרגיית האור על ידי משוואה זו E = h.c / λ
במשוואה לעיל,
'E' היא אנרגיית האור
'H' הוא הקבוע של הפלאנק
'C' הוא מהירות האור
'Λ' הוא אורך הגל
לכן, כאשר אורך הגל יגדל, אנרגיית האור תפחת.
כי תדר (ν) = c / λ
ניתן לכתוב את המשוואה הנ'ל E = h. ν
לכן, כאשר התדר עולה, אז אנרגיית האור תוגדל. כך שהקשר בין אורך גל לתדר הוא פרופורציונאלי הפוך.
טבלת ספקטרום אלקטרומגנטית
ה ספקטרום קרינה אלקטרומגנטי יכול להתרחש בגלל קרניים שונות כמו IR, רדיו, UV, גלוי, UV, רנטגן וכו ' אורכי גל של ספקטרום אלקטרומגנטי בעלי אורך הגל הגבוה ביותר ואילו לקרני הגמא טווח הגל הקצר ביותר.
אזור | רָדִיוֹ | מיקרוגל | אינפרא אדום | גלוי | אוּלְטרָה סָגוֹל | צילומי רנטגן | קרני גמא |
אורך גל (אנגסטרום) | > 109 | 109עד 106 | 106- 7,000 | 7,000 עד 4,000 | 4,000 עד 10 | 10 עד 0.1 | < 0.1 |
אורך גל (סנטימטרים) | > 10 | 10 עד 0.01 | 0.01 עד 7 x 10-5 | 7 × 10-5ל -4 × 105 | 4 × 10-5to10-7 | 10-7עד 10-9 | < 10-9 |
תדר (הרץ) | <3x 109 | 3x 109עד 3x 1012 | 3x 1012ל -4.3 x 1014 | 4.3 × 1014 ל 7.5 × 1014 | 7.5 × 1014 ל 3 × 1017 | 3 × 1017עד 3 × 1019 | > 3X109 |
| אֵנֶרְגִיָה (בית) | <10-5 | 10-5 עד 0.01 | 0.01 עד 2 | 2 עד 3 | 3 עד 103 | 103 עד105 | > 105 |
מתוכנן הספקטרום האלקטרומגנטי (EM) המוצג באיור לעיל. הספקטרום הגלוי מסודר במרכז מאורכי גל נמוכים יותר לגבוהים בסדר שמאל לימין. לכן הספקטרום הגלוי השמאלי מסומן בצבע סגול, ואילו הספקטרום הנראה לעין מסומן בצבע אדום. ה תרשים ספקטרום אלקטרומגנטי מוצג להלן.
הספקטרום האלקטרומגנטי
בכיוון השמאל
ספקטרום UV (ספקטרום אולטרה סגול)
נע יותר לכיוון הצד השמאלי של הספקטרום הגלוי, והוא טמון באזור ה- UV. למרות שזה לא מורגש לעין האנושית, ואזור UV זה יופיע בסגול מכיוון שהוא קרוב יותר לאזור הסגול של הספקטרום. טווח הספקטרום UV נע בין 10 ננומטר - 400 ננומטר.
צילומי רנטגן
לנוע לצד שמאל של ספקטרום ה- UV, בתחילה יש לנו את צילומי הרנטגן שנעים בין 0.01 ננומטר ל -10 ננומטר. ניתן להפריד את האזור הזה לשניים בהתאם לחדירותם. אלה הם חדירים במיוחד, ויש להם אנרגיה ואורכי גל מעולים הנעה בין 0.01 ננומטר ל 0.1 ננומטר.
קרני גמא
לנוע לצד שמאל של צילומי רנטגן, יש לנו את הקרניים האנרגטיות ביותר כמו קרני גמא. ההקרנות של קרניים אלה אינן מכילות קצה אורך גל נמוך יותר, אולם הגבול הגבוה יותר שלהן הוא 0.01 ננומטר. האנרגיה והחשיפה של קרניים אלה גבוהות מאוד.
בכיוון הימין
ספקטרום IR (ספקטרום אינפרא אדום): כאשר אנו נעים לכיוון הצד הימני של הספקטרום הגלוי, אז יש לנו את אזור הספקטרום IR. בהשוואה לספקטרום האולטרה סגול, ספקטרום ה- IR אינו נראה לעין, אך מכיוון שהאזור קרוב יותר לאזור הצבע האדום של הספקטרום הגלוי, אז הוא נקרא בשם האינפרא אדום אזור. טווח אורך הגל של ספקטרום ה- IR נע בין 780 ננומטר ל -1 מ'מ. סוג זה של ספקטרום מתחלק עוד יותר לשלושה אזורים:
- הספקטרום הקרוב לאינפרא אדום נע בין 780 ננומטר ל -2,500 ננומטר.
- הספקטרום האינפרא אדום באמצע נע בין 2,500 ננומטר ל -10,000 ננומטר.
- ספקטרום אינפרא אדום רחוק נע בין 10,000 ננומטר ל -1000 מיקרומטר
מיקרוגל
כשאנחנו נעים לכיוון הצד הימני של הספקטרום הגלוי, אז יש לנו את המיקרוגל . אורכי הגל של גלי המיקרו יתקיימו ככל הנראה בתחום המיקרומטר. טווח הגלים הללו נע בין 1 מ'מ - 10 ס'מ.
ספקטרום רדיו
כאשר אנו נעים לכיוון הצד הימני של הספקטרום הגלוי, אז יש לנו אזור תדר הרדיו (RF). אזור ספקטרום הרדיו חופף לאזור המיקרוגל. אבל, זה מתחיל רשמית ב -10 ס'מ.
שימושים / יישומים של ספקטרום אלקטרומגנטי
- קרני גמא משמשות להריגת החיידקים במרשמלו ולניקוי ציוד רפואי
- צילומי רנטגן משמשים לסריקת מבנים של עצם התמונה
- אור אולטרה סגול יכול לצפות בדבורים מכיוון שפרחים יכולים לבלוט לעין בתדירות זו
- אור גלוי משמש לצפייה בעולם על ידי בני אדם
- אינפרא אדום משמש בחיתוך מתכת לייזר, ראיית לילה וחיישני חום,
- מיקרוגל משמש ברדאר, ותנורי מיקרוגל
- גלי רדיו משמשים בשידורי רדיו, טלוויזיה
לפיכך, זה הכל על הספקטרום האלקטרומגנטי והוא כולל סט של גלים אלקטרומגנטיים בתדרים שונים. אך אלה בלתי נראים לעיני האדם. מדי יום אנו סגורים על ידי גלים מסוג זה מכיוון שכולם נחשפים לשדות מגנטיים וחשמליים במקום העבודה או בבית החל מהעברת החשמל וייצור של מכונות ביתיות, כלים תעשייתיים וכלה בטלקומוניקציה ושידור. הנה שאלה בשבילך, מה זה טווח ספקטרום אלקטרומגנטי ?
